風電場主要施工步驟和質量管理要點

　　風能作為目前清潔能源之一, 其無污染、可再生、成本低、發電量可觀等優點, 越來越被人們所青睞。風電場建設周期較短, 但其施工工序較為復雜, 施工環境惡劣, 施工難度較大, 施工影響因素較多, 在實際施工過程中如何確保施工整體質量, 確保風電場后期正常有序的運行[1]。本文重點對風電場施工工序及質量控制要求進行探究。

　　《熱力發電》雜志由中國華能集團公司、中國大唐集團公司、中國華電集團公司、中國國電集團公司、中國電力投資集團公司聯組的西安熱工研究院有限公司與中國電機工程學會主辦，為國家熱能動力科學技術專業刊物，中國發電技術重要刊物。

　　1、工程概況

　　山西隰縣風電場位于山西省臨汾市隰縣東北部, 屬于呂梁山脈的最南端。隰縣風電場工程裝機容量98MW, 共安裝48臺風力發電機組, 38臺單機容量2000k W, 10臺單機容量2200k W。主要施工內容為風電場場內道路施工、風機吊裝平臺開挖、風機及箱變基礎開挖、風機及箱變基礎混凝土澆筑施工、110k V升壓變電站場施工以及架空集電線路鋪設、地埋集電線路埋設等, 其中風電場場內道路路線總長約32.816km, 路基寬度6m, 路面寬度5m, 碎石路面;風機基礎總計49座, 采用C40鋼筋混凝土澆筑;110k V升壓站占地面積9600m2 (圍墻內) , 包含350k V變電所、綜合樓、水泵房、輔房、SVG室等建筑, 場地需強夯處理。其中風機吊裝2MW采用新大方1560t, 2.2MW采用三一6500A吊車進行吊裝。

　　隰縣風電場項目機艙最大尺寸為:9.8m×4m×3.83m, 重量為81t, 塔筒最大尺寸為4.2m, 最大重量為76t, 葉片尺寸為53.8m。

　　2、風電場主要施工工序

　　2.1、風機基礎施工工藝流程

　　由于本風電場位于濕陷性黃土地區, 風機基礎形式分為兩種:基礎為基巖的擴展式基礎和樁基礎。其中樁基礎根據地質情況又分為摩擦樁和嵌巖樁。風機基礎施工工序如下:風機基礎施工順序為:定位放線→灌注樁施工 (有樁基礎) →土石方開挖→驗槽→墊層混凝土澆筑→預應力錨栓安裝→基礎鋼筋綁扎→模板安裝 (預埋管件、接地網等安裝) →整體驗收→澆筑混凝土→混凝土養護→拆模→二次灌漿→混凝土工程驗收→回填土→風機基礎交付安裝。

　　2.2、風機吊裝施工工藝流程

　　2.3、升壓站土建施工工藝流程

　　施工測量放線→地基強夯施工→土方開挖及換填、回填→鋼筋工程→模版工程→混凝土工程→砌體工程→裝修工程→場內道路工程。其中地基基礎處理施工工序如下:升壓站場地強夯施工工藝為:場地整平→測量放線→第一遍夯點施工→場地夯坑回填平整→測量放線→第二遍夯點施工→場地夯坑回填平整→第三遍滿夯施工→場地整平→測量高程→完工驗收。

　　3、施工質量控制要點分析

　　3.1、施工路線長、機位多、工期緊

　　本工程施工路線較長, 工期緊, 新建道路修建困難, 需要新建施工主線以及支線通往各個風機基礎, 且風機機位多、施工項目復雜, 為施工增加很大難度, 針對上述特點, 對不利因素進行了分析, 并針對性的制定了預防措施和相應對策:

　　3.1.1、增加人員設備投入

　　根據施工需要, 配備足夠的人員和設備。本工程人員均具有較豐富的風電施工經驗, 投入足夠的設備臺套, 以滿足施工需要。

　　3.1.2、做好施工組織設計

　　針對本工程施工工期緊迫, 工作量大的特點, 認真做好施工組織設計, 合理安排施工工期, 指定切實可行的進度計劃, 合理安排施工主線與支線的施工順序, 加強施工中的協調與配合, 確保工程按期完工。

　　3.1.3、做好質量控制

　　嚴格按照要求進行質量目標控制。為保證目標實現, 必須采取切實可行的保證措施, 精心組織。由于本工程工種多, 對各種原材料、成品、半成品要嚴格把好質量關, 對主要材料應在得到業主及監理工程師的認可后方可采購。對于關鍵分部分項工程, 施工時必須編制詳細的施工方案, 確保施工質量。

　　3.2、風機基礎預應力錨栓安裝

　　風機基礎預應力錨栓安裝完成后頂面平整度的控制, 是風機基礎施工中關鍵的質量控制點, 直接影響到風機基礎的使用, 要嚴格加以控制。

　　一般來說, 在基礎預應力錨栓上下錨板安裝完成后進行第一次上下錨板同心度及水平度測量, 此時, 應盡可能的使其水平度誤差為零。在鋼筋安裝完成后, 混凝土澆筑前進行第二次測量, 此時, 上錨板頂面水平度誤差應較設計允許誤差小±1mm, 在每次測量時形成測量記錄。在混凝土澆筑過程中設專人隨時對基礎上錨板水平度進行觀測, 發現問題及時處理。

　　在對基礎上錨板頂面水平度進行測量時, 所選用的測量儀器的精度要滿足設計要求, 并檢驗合格, 由專業測量工程師進行。

　　3.3、風機基礎大體積混凝土澆筑

　　針對風機基礎的大體積混凝土澆筑, 采取以下措施:

　　(1) 優化混凝土配合比, 進行水泥水化熱測定的試驗, 粗骨料選用級配良好的碎石和對機制砂進行水洗, 以降低水泥用量。采用“雙摻技術”, 即同時摻加粉煤灰和高效減水劑, 有效降低單位混凝土水泥用量并延緩溫升峰值出現時間。

　　(2) 根據施工條件對施工階段大體積混凝土澆注塊體的溫度、溫度應力及整澆長度進行檢算, 保證施工方案的正確性。同時根據計算結果確定各項溫度指標和制定詳細的溫度監測方法、冷卻措施和養護措施。

　　(3) 水泥均用出廠10天以上的, 避免水泥本身的高溫導致混凝土入模溫度偏高。拌合前要用冷水沖洗配料機和攪拌機, 輸送前沖洗輸送泵, 輸送時要用草袋覆蓋泵管, 防止日照高溫。

　　(4) 采用分層連續澆注, 充分利用混凝土層面散熱, 但在前層混凝土初凝之前將次層混凝土澆注完畢, 防止層間冷縫發生。

　　(5) 用電子測溫儀進行溫度測量監控。根據測溫結果指導冷卻系統工作及養護工作, 確?；炷馏w中心溫度與表面溫度溫差不超過規范規定的25℃, 其中混凝土的表面溫度以混凝土外表以內50mm處的溫度為準。

　　3.4、風機塔筒吊裝

　　風機塔筒施工是風電施工中重要的環節, 塔筒各節之間通過法蘭、高強螺栓連接, 若高強螺栓連接不符合規范要求, 將會導致塔筒在安裝中或者運行中, 出現風機倒塌、墜落、高強螺栓斷裂、塔筒斷裂等質量事故。因此在高強螺栓的管理上強調以下幾點:

　　3.4.1、高強螺栓在施工用前應按照出廠批號, 檢驗其

　　螺栓楔負載、螺母保證載荷、螺母及墊圈硬度、連接副的扭矩系數平均值和標準偏差, 并對連接副做光譜分析復查材質, 合格后方可使用。復驗用的高強度螺栓應在施工現場待安裝的螺栓批中隨機抽取, 每批應抽取8套連接副進行復驗。

　　3.4.2、緊固高強螺栓用的手動、電動、氣動和液壓扭矩扳手均應檢定合格;

　　檢驗用的力矩扳手必須進行計量鑒定, 鑒定合格方可使用。

　　3.4.3、安裝高強螺栓時, 嚴禁強行穿入螺栓 (如用錘敲打) 。

　　3.4.4、風機塔筒高強螺栓施工, 采用十字交叉方式按照五組螺栓一組進行, 分為初擰、復擰、終擰三個階段。

　　初擰扭矩為施工扭矩的70%左右。終擰后的高強螺栓用顏色在螺母上標記。初擰、復擰、終擰必須在24小時內完成, 復查應在螺栓終擰后1小時后, 24小時之內完成。

　　4、風電場施工質量控制措施

　　4.1、加強質量管理

　　首先建立健全風電場質量管理體系, 制定本工程質量管理目標和實施細則。加強全員質量意識教育, 建立健全質量事故追溯制度。項目部設質量管理部, 負責本項目工程質量的日常管理和檢查工作?，F場質檢員對各施工工序進行全過程的質量控制。

　　4.2、嚴格實施施工工藝

　　在風電場施工的全過程, 要根據分包單位現場施工隊伍的自身情況和風電場的工程特點以及工程實施過程中的質量通病, 確定質量目標, 按照相關要求嚴格制定質量控制點, 建立科學合理的工藝控制流程、質量標準及操作規程, 建立嚴格的考核制度, 制定制度規范的實施計劃并進行檢查和記錄, 不斷提高施工技術和工藝水平, 確保工程質量[2]。

　　4.3、加強施工安全管理

　　施工單位首先制定安全管理保證體系, 確定安全管理目標, 明確安全管理職責, 制定安全管理制度。風電場建設生命周期中, 每一個施工工序都要經過嚴格的組織管理, 確保安全的情況下, 保證施工質量。

　　5、結束語

　　本文通過實例介紹了濕陷性黃土地區風電場施工工序及質量控制要點, 并針對其控制要點提出相應的控制措施。旨在施工過程中吸取經驗教訓, 確保風電場工程經濟效益的實現。

　　參考文獻

　　[1]聶緒兵.山地風場道路施工重點管控[J].交通世界, 2017 (24) :158-159.

　　[2]張易煒, 封志勇.風電場土建工程施工質量控制探究[J].建筑·節能, 2017 (11) :205-206.

　　[3]溫青云.內蒙白云風電場工程質量控制評價研究[D].華北電力大學, 2016.